Пневматический резервный регулятор

 

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации. Цель изобретения - повышение точности и упрощение конструкции -достигается за счет введения новых элементов и связей. Регулятор содержит узел реверсирования, каналы регулируемой переменной и задающего воздействия , пропорциональный блок, инерционное звено дроссель-емкость, переключаюИзобретение относится к техническим средствам автоматизации, а именно к пневматическим регуляторам, используемым в качестве резервных в комбинированных пневмоэлектронных системах непосредственного цифрового регулирования. Известны пневматические регуляторы, обеспечивающие возможность безударного перехода в режим автоматической стабилизации и содержащие пропорциональный блок, апериодическое звено дроссель - емкость и переключающее реле. щее реле, три замыкающих контакта, повторитель , канал отключающего сигнала и логический блок. Узел реверсирования выполнен в виде двух переключающих реле, разноименные входы которых связаны с каналами регулируемой величины и задания, а выходы подключены к плюсовой № минусовой камерам пропорционального блока, выход которого через размыкающий контакт переключающего реле соединен с входом исполнительного механизма, связанного через замыкающий контакт переключающего реле с каналом внешнего управляющего сигнала, а через первый замыкающий контакт-с емкостью. Выход пропорционального блока через последовательно соединенные второй контакт, повторитель и третий контакт сообщен с емкостью. Управляющие цепи переключающих реле и контактов связаны с выходами логического блока. Такое решение позволяет автоматически осуществить безударный переход системы в режим резервного регулирования. 2 ил. СО с Однако эти регуляторы обладают сложной конструкцией. Наиболее близким к предлагаемому является регулятор, содержащий узел реверсирования , разноименные входы которого подключены к каналам регулируемой переменной и задающего воздействия, пропорциональный блок, последовательно соединенные дроссель настройки времени изодрома и емкость, связанные с единичным входом пропорционального блока, канал отключающего сигнала и первое XI СА) - О XI СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 05 В 11/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4833258/24 (22) 16.04,90 (46) 15.05.92. Бюл. № 18 (71) Государственный всесоюзный центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации (72) А,И.Бирман, Г.М.Ландшафт, В.Г.Ледовская и Е.О.Барский (53) 62.50(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1246051,,кл. G 05 В 11/58, 1985.

Патент Великобритании

¹ 11110044885533, кл. G 05 В 7/00, 1968. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РЕЗЕРВНЫЙ РЕГУЛЯТОР (57) Изобретение относится к техническим средствам автоматизации. Цель изобретения — повышение точности и упрощение конструкции — достигается за счет введения новых элементов и связей. Регулятор содержит узел реверсирования, каналы регулируемой переменной и задающего воздействия, пропорциональный блок, инерционное звено "дроссель-емкость", переключаюИзобретение относится к техническим средствам автоматизации, а именно к пневматическим регуляторам, используемым в качестве резервных в комбинированных пневмоэлектронных системах непосредственного цифрового регулирования.

Известны пневматические регуляторы, обеспечивающие возможность безударного перехода в режим автоматической стабилизации и содержащие пропорциональный блок,апериодическое звено "дроссель-емкость" и переключающее реле, „„ Ы„„1734073 А1 щее реле, три замыкающих контакта, повторитель, канал отключающего сигнала и логи- ческий блок. Узел реверсирования выполнен в виде двух переключающих реле, разноименные входы которых связаны с ка-. налами регулируемой величины и задания, а выходы подключены к плюсовой и минусовой камерам пропорционального блока, выход которого через размыкающий контакт переключающего реле соединен с входом исполнительного механизма, связанного через замыкающий контакт переключающе; го реле с каналом внешнего. управляющего сигнала, а через первый замыкающий контакт- с емкостью. Выход пропорционального блока через последовательно соединенные второй контакт, повторитель и третий контакт сообщен с емкостью. Управляющие цепи переключающих реле и контактов связаны с выходами логического блока. Такое решение позволяет автоматически осуществить безударный переход системы в режим резервного регулирования.

2 ил.

Однако эти регуляторы обладают сложной конструкцией.

Наиболее близким к предлагаемому является регулятор, содержащий узел реверсирования, разноименные входы которого подключены к каналам регулируемой переменной и задающего воздействия, пропорциональный блок, последовательно соединенные дроссель настройки времени изодрома и емкость, связанные с единичным входом пропорционального блока, канал отключающего сигнала и первое

1734073

55 переключающее реле, выход которого соединен с линией исполнительного механизма, размыкающий контакт — с выходом пропорционального блока, а замыкающий контакт — с выходом внешнего источника управляющего сигнала, Известный регулятор обладает сложной конструкцией и не обеспечивает точного повторения внешнего управляющего давления выходным сигналом регулятора в момент изменения режима, т.е. переход в режим автоматической стабилизации сопровождается скачком в линии исполнительного механизма, Цель изобретения — улучшение точности и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе дополнительно установлены повторитель, три замыкающих контакта и логический блок, узел реверсирования выполнен в виде второго и третьего переключающих реле, выходы которых соединены соответственно с плюсовым и минусовым входом пропорционального блока. Логический блок состоит из трех дросселей, элемента НЕ, двух элементов ДА, элемента И и элемента ИЛИ, причем канал отключающего сигнала связан одним из входов элемента

ИЛИ через первый дроссель — с первым входом элемента И, через второй дроссель— с входами элемента НЕ и первого элемента

ДА, Выход элемента НЕ связан с вторым входом элемента И, выход первого элемента ДА через третий дроссель и второй элемент ДА соединен с вторым входом элемента ИЛИ. Выход пропорционального блока через последовательно соединенные второй контакт, повторитель и третий контакт связан с емкостью, подключенной через первый контакт к линии исполнительного механизма, управляющие цепи первого и второго контактов связаны с каналом отключающего сигнала, управляющие цепи третьего контакта подключены к выходу элемента И, управляющие цепи второго и третьего переключающих реле — к выходу первого элемента ДА, а управляющие цепи первого переключающего реле— к выходу элемента ИЛИ.

Ха фиг.1 приведена принципиальная схема регулятора; на фиг.2 — временная диаграмма работы логического блока.

Регулятор содержит пропорциональный блок 1, последовательно соединенные переменный дроссель 2 настройки времени изодрома и емкость 3, первое переключающее реле 4, узел 5 реверсирования, состоящий из второго 6 и третьего 7 переключающих реле, первый 8, второй 9 и третий 10 замыкающие контакты, повтори5

40 тель 11, логический блок 12, состоящий из трех дросселей 13-15, элемента Н Е 16, двух элементов ДА 17 и 18, элемента И 19 и элемента ИЛИ 20.

Каналы регулируемой переменной Рпер и задающего воздействия Рзэ соединены с разноименными входами переключающих реле 6 и 7, выходы которых подключены соответственно к плюсовому и минусовому входам пропорционального блока 1, единичный вход которого (контрольная точка регулятора) связан с емкостью 3. Выходной сигнал пропорционального блока связан с выходом регулятора Ррег и через размыкающий контакт первого переключающего реле

4 соединен с линией исполнительного механизма Р, а через последовательно соединенные второй контакт 9, повторитель 11 и третий контакт 10 — с емкостью 3.

Внешний источник управляющего сигнала Рупр (цифровой регулятор или задатчик дистанционного управления) через замыкающий контакт 4 реле связан с линией исполнительного механизма Р м, подключенной через первый контакт 8 к емкости 3.

Канал отключающего сигнала Р, соединен через первый дроссель 13 с первым входом элемента И 19, через второй дроссель 14 — с входами элемента НЕ 16 и первого элемента ДА 17 и непосредственно — с одним из входов элемента ИЛИ 20, Выход элемента НЕ 16 соединен с вторым входом элемента И 19. Выход первого элемента ДА

17 через третий дроссель 15 и второй элемент ДА 18 связан с вторым входом элемента ИЛИ 20. Управляющие цепи первого и второго контактов 8 и 9 связаны с каналом отличающего сигнала Р», цепи третьего контакта 10 — с выходом элемента И Р»,, цепи второго и третьего переключающих реле 6 и

7 — с выходом первого элемента ДА Р „, а цепи первого переключающего реле 4 — с выходом элемента ИЛИ P» .

Регулятор работает следующим образом.

В режиме нормального функционирования управляющий сигнал Р м в линии исполнительного механизма формируется с помощью внешнего блока управления (цифроеого регулятора или задатчика ручного дистанционного управления). В этом режиме дискретный сигнал в канале отключающего сигнала имеет значение логической единицы: Р» = 1. CQQTBBTGTBBHHQ: Р».-= P»-,=

= 1 и Р»„= О. С помощью первого переключающего реле 4 и контакта 8 канал внешнего управляющего сигнала соединен с линией исполнительного механизма и с емкостью 3:

Р ц = Рудр и Ри = Рудр.

1734073

10

20

50

Переключающие реле 6 и 7 узла 5 реверсирования изменяют свое состояние, обеспечивая тем самым изменение направления действия регулятора с прямого на обратный (изменяют полярность включения регулятора): Ррег Ри K (Pnep Рзд), где К вЂ” коэффициент усиления регулятора. Это давление через замкнутый контакт поступает на вход повторителя 11, т.е. Рп — Ррег

Переход с режима внешнего управления на режим автоматической стабилизации (" Резерв" ) инициируется изменением уровня отключающего сигнала; P» — 0 (вручную или с помощью автоматических специальных технических средств). По этому сигналу размыкаются контакты 8 и 9, а в глухой камере повторителя 11 фиксируется давление Ррег, соответствующее моменту времени Т", т.е. началу перехода:

Рп Ррег Рурп — K (Рпер — Рзд).

Затем, с задержкой Т1-50 мс (определяется дросселем 14), под действием команды

Р», — 0 переключающие реле 6 и 7 принимают исходное состояние (каналы Рпер и Рзд коммутируются соответственно с-плюсовым и минусовым входами блока 1), а на выходе элемента И 19 формируется короткий единичный импульс Р» = 1 длительностью

Тг=0,3 — 0,5 с (определяется дросселем 13), Под действием этого импульса в емкость 3 вводятся новые начальные условия, соответствующие моменту Т*:Р* = Pynp— — К (Рпер Рзд).

После окончания переходных процессов, вызванных переключением в схеме, выходной сигнал регулятора принимает значение:

М ) - Ф

Ррег = I< (Рпер — Рзд) + Ри = Рупр.

С требуемой задержкой Тз=-1,5 — 3,0 с (определяется дросселем 15) дискретный сигнал на выходе элемента ИЛИ 20 принимает нулевое значение: Р» = О, а линия исполнительного механизма отключается от внешнего источника управляющего сигнала Рупр и соединяется с выходом регулятора Pper.

За счет автоматического поддержания равенства Ррег = Pvv включение резервного регулятора осуществляется без скачка даже при нулевом рассогласовании: Pnep Рзд.

По сравнению с известным предлагаемый регулятор обеспечивает уменьшение величины скачка в линии исполнительного механизма (Ррег Рим) в два — три раза.

Кроме того, дополнительные аналоговые узлы известного регулятора (сумматор и пропорциональный блок) заменены более простыми дискретными элементами логического блока и контактной схемой.

По сравнению с известным, в качестве которого выбран серийный регулятор

РР3.31М, предлагаемый регулятор отличается свойством автоматической подготовки к безударному изменению режима. Кроме того, по сравнению со стандартной и роцедурой подготовки, предусмотренной схемой станции управления прибора ПВ10.1Э, регулятор позволяет уменьшить величину скачка (Ррег — Рим) в 5 — 10 раз (в области больших значений коэффициента усиления регулятора).

Формула изобретения

Пневматический резервный регулятор, содержащий узел реверсирования, каналы регулируемой переменной и задающего воздействия, пропорциональный блок, последовательно соединенные дроссель настройки времени изодрома и емкость, выход которой связан с единичным входом пропорционального блока, канал отключающего сигнала и первое переключающее реле, выход которого соединен с управляющим входом исполнительного механизма, размыкающий контакт — с выходом пропорционального блока, а замыкающий контакт — с выходом внешнего источника управляющего сигнала, отл и ча ю щи и с ятем, что, с целью улучшения точности и упрощения конструкции, в нем дополнительно установлены повторитель, три замыкающих контакта и логический блок, состоящий из трех дросселей, элемента НЕ, двух элементов

ДА, элемента И и элемента ИЛИ, а узел реверсирования выполнен в виде второго и третьего переключающих реле, разноименные входы которых подключены к каналам регулируемой переменной и задающего воздействия, а выходы соединены соответственно с плюсовым и минусовым входами пропорционального блока., причем канал отключающего сигнала связан с одним из входов элемента ИЛИ, через первый дроссель — с первым входом элемента И, через второй дроссель — с входами элемента Н Е и первого элемента ДА, вход элемента НЕ подключен к второму входу элемента И, выход первого элемента ДА через последовательно соединенные третий дроссель и второй элемент

ДА соединен с вторым входом элемента

ИЛИ, выход пропорционального блока через последовательно соединенные второй контакт, повторитель и третий контакт связан с емкостью, подключенный через первый контакт к выходному каналу и управляющему входу исполнительного механизма, управляющие цепи первого и второго контактов связаны с каналом отключающего сигнала, управляющие цепи

1734073 третьего контакта подключены к выходу зле- первого элемента ДА, а управляющие цепи мента И, управляющие цепи второго и первого переключающего реле — к выходу третьего переключающих реле — к выходу элемента ИЛИ.

10

1734073

Ркз

40

Составитель А.Бирман

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор Э.Слиган

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1669 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5